深基坑監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

【摘 要】結(jié)合廣州某深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及相關(guān)因素的監(jiān)測情況，分析了其水平位移、周圍建筑的沉降、立柱及地下水位的變化情況，并分析研究了基坑監(jiān)測結(jié)果，充分采用了信息化施工，有效地保證了基坑及周圍建構(gòu)筑物的安全。

【關(guān)鍵詞】深基坑；監(jiān)測；沉降；位移

0. 引言

在當(dāng)前工程建設(shè)中，隨著現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用及土地資源的緊缺，建筑高度越來越高，基坑工程也隨之向大深方向發(fā)展。我國幅員遼闊，地質(zhì)水文情況千差萬別，而設(shè)計(jì)所依據(jù)的規(guī)范亦不可能做到面面俱到，同時(shí)工程項(xiàng)目前期的勘察工作也是以點(diǎn)推面的抽樣檢測。這就造成了基坑工程本身的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)所假設(shè)的工況模型并不能十分準(zhǔn)確的具體施工中的實(shí)際情況。因此伴隨施工進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而通過監(jiān)測到的各種變形數(shù)據(jù)信息，是十分必要的。它為設(shè)計(jì)和施工單位根據(jù)施工地實(shí)際及時(shí)優(yōu)化下一步施工提供重要參考。輔以信息化安全施工，將信息及時(shí)反饋給有關(guān)單位，判斷并及時(shí)掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境安全狀態(tài)，指導(dǎo)施工，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，及時(shí)報(bào)警并及時(shí)采取必要措施，以確保施工正常進(jìn)行及人員安全。

1. 工程概況

擬建工程位于廣州市白云國際新機(jī)場，某公司管轄區(qū)域內(nèi)，西南工作區(qū)域B2-05地塊，總建筑面積：46687.3平方米，地上/地下建筑面積：34830.10/11857.20平方米，建筑規(guī)模：地上9層，地下2層。開挖深度：11.7米，用地總面積：11135.88平方米，建筑基地面積：4694平方米，建筑高度：29.90米。設(shè)計(jì)標(biāo)高+0.000相當(dāng)于絕對(duì)標(biāo)高17.2米，建筑結(jié)構(gòu)：現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻。

本工程基坑支護(hù)采用上部放坡，地下連續(xù)墻加一道鋼筋混凝土內(nèi)支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)。周邊采用水泥土攪拌樁擋土止水，支撐梁采用1000mm×800mm砼支撐，支承柱也采用“H”型鋼。

2. 監(jiān)測內(nèi)容及測試方法

2.1 鄰近建筑沉降監(jiān)測，將測點(diǎn)埋設(shè)于周邊1～3倍開挖深度范圍內(nèi)的臨近建筑上，鄰近建筑主要分別在基坑?xùn)|側(cè)，共布7個(gè)沉降測點(diǎn)，在開挖前完成測點(diǎn)埋設(shè)，并測得基數(shù)，沉降采用進(jìn)口日本索佳SDL1X精密水準(zhǔn)儀配專用銦鋼尺測試，二級(jí)水準(zhǔn)測量精度，基坑開挖期間每天觀測1次，底板施工期間每2天觀測一次，遇下雨、基坑受擾動(dòng)等增加觀測頻率。

2.2 周邊土體深層水平位移（測斜）監(jiān)測：周邊土體變形監(jiān)測（測斜）采用直徑70mm測斜管預(yù)埋設(shè)于連續(xù)墻中，采用預(yù)埋法綁扎埋設(shè)，共布14個(gè)測斜點(diǎn)，測斜管長度與連續(xù)墻鋼筋籠長度基本相同，采用美國SINCO生產(chǎn)的測斜儀測試，測斜管與周邊土體同步變形，通過測斜儀器測出土體的變形量，利用信息化處理得到周邊土體某一深度（取值間隔為0.5m）的側(cè)向水平位移（基坑內(nèi)外方向）。 埋設(shè)方法如下：

1）在預(yù)定的測斜管埋設(shè)位置鉆孔，測斜管應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況，埋設(shè)在那些比較容易引起塌方的部位，一般按平行于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以20～30m的間距布設(shè)；根據(jù)基坑的開挖總深度，確定測斜管孔深，孔深一般為基坑的深度，即假定基底標(biāo)高以下某一位置處支護(hù)結(jié)構(gòu)后的土體側(cè)向位移為零，并以此作為側(cè)向位移的基準(zhǔn)。

2）將測斜管底部裝上底蓋，逐節(jié)組裝，并放大鉆孔內(nèi)。安裝測斜管時(shí)，隨時(shí)檢查其內(nèi)部的一對(duì)導(dǎo)槽，使其“十”槽始終與坑壁走向平午或垂直。管內(nèi)注入清水，沉管到孔底時(shí)，即向測斜管與孔壁之間的空隙內(nèi)由下而上逐段用砂填實(shí)，固定測斜管。

3）測斜管固定完畢后，用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈，將探頭模型放入測斜管內(nèi)，沿導(dǎo)槽上下滑行一遍，以檢查導(dǎo)槽是否暢通無阻，滾輪是否有滑出導(dǎo)槽的現(xiàn)象。由于測斜儀的探頭十分昂貴，在未確認(rèn)測斜管導(dǎo)槽暢通時(shí)，不允許放入探頭。

4）測量測斜管管口坐標(biāo)及高程，做出醒目標(biāo)志，以利保護(hù)管口。現(xiàn)場測量前務(wù)必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表，以與測量結(jié)果對(duì)應(yīng)。

2.3 立柱沉降觀測，所有立柱均布沉降觀測點(diǎn)，共10個(gè)，采用徠卡TM30高精度全站儀測量。

2.4 道路地下管線路面沉降觀測，在場地西側(cè)、北側(cè)及東側(cè)靠基坑一側(cè)共布設(shè)40個(gè)沉降觀測點(diǎn)，沉降采用進(jìn)口日本索佳SDL1X精密水準(zhǔn)儀配銦鋼尺測試，二級(jí)水準(zhǔn)測量精度。

3. 監(jiān)測成果分析

本次開挖采用機(jī)械開挖。沿基坑周邊放坡下挖約2.0m，然后施工支撐梁。待支撐系統(tǒng)完成后，進(jìn)行基坑開挖。基坑開挖于2014年8月14日開始。12月底，基坑底板也完成，進(jìn)入地下室2層施工。2015年4月16日開始拆除支撐，進(jìn)行地下室一層施工，6月1日完成側(cè)壁回填，基坑監(jiān)測工作結(jié)束。

3.1 支護(hù)結(jié)構(gòu)變形（測斜）：

開挖期間，支護(hù)結(jié)構(gòu)測斜測試過程正常。支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移—深度曲線特征一般為：變形曲線呈“弓”形，水平位移量自上而下逐漸增大，到基坑底開挖面附近水平位移達(dá)最大值，往下又逐漸減小。開挖過程中，在開挖到墊層標(biāo)高后，1#～5#水平位移為5.95～29.59mm。西區(qū)基本封底后，東區(qū)基坑開始開挖，東區(qū)基坑較小，開挖速度快，支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移不大，封底后，7#～9#累計(jì)水平位移為11.75～22.24mm。支撐拆除后，頂部位移不大，支撐拆除后2～3天，位移很快趨于穩(wěn)定。

3.2 鄰近建筑及周邊道路沉降監(jiān)測。

鄰近建筑沉降觀測點(diǎn)于2014年8月10日布點(diǎn)，并進(jìn)行首次基數(shù)觀測。鄰近建筑主要位于基坑?xùn)|側(cè)。開挖期間，基坑?xùn)|側(cè)3層的明珠大酒店2號(hào)樓累計(jì)沉降1.25～6.33mm，其南側(cè)9層框架結(jié)構(gòu)累計(jì)沉降2.76～8.93mm。西側(cè)管線沉降累計(jì)沉降，3～19.8mm，其中靠基坑越近沉降量越大，綜上所述，本次開挖對(duì)南側(cè)9層大樓主體及東側(cè)3層房影響不大，管線累計(jì)沉降亦在設(shè)計(jì)報(bào)警值之內(nèi)。

3.3 支撐鋼構(gòu)支撐立柱沉降監(jiān)測。

開挖過程中，支撐鋼管立柱沉降變化范圍不大，開挖到底后，由于基坑回彈及鋼立柱摩擦力減小，支撐立柱出現(xiàn)一定上浮，墊層施工后及地下室施工期間，立柱上浮量逐漸回落，最后觀測結(jié)果，立柱累計(jì)沉降2.61～-9.41mm。

3.4 地下水位監(jiān)測。

由于本次支護(hù)設(shè)計(jì)對(duì)周邊的止水措施效果良好，未明顯滲入基坑，因此基坑周邊地下水主要是雜填土層中的上層滯水，地下水位受降雨及周邊地表水補(bǔ)給影響。根據(jù)水位觀測結(jié)果，周邊W1～W9地下水位埋深13m，開挖期間地下水位變化不大。

開始降水后，每3d觀測1次，地下水位穩(wěn)定后可減為每周1次。水位監(jiān)測工作應(yīng)該貫穿整個(gè)基坑開挖和結(jié)構(gòu)施工階段，直至結(jié)構(gòu)后澆帶完成。對(duì)于南方多雨季節(jié)時(shí)出現(xiàn)的地下水位上升，采用加大降水井抽水量，延長抽水時(shí)間的辦法降低地下水位，并加大地下水位監(jiān)測的頻率，確保結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行。

4. 結(jié)語

本工程對(duì)基坑開挖過程及完成后支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移、周圍建筑的沉降、立柱沉降及地下水位進(jìn)行了監(jiān)測，充分采用了信息化施工，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果分析對(duì)施工方案及時(shí)加以調(diào)整和補(bǔ)充，隨時(shí)掌握基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)及周圍建筑的狀態(tài)，對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的各種情況及時(shí)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，有效地保證基坑及周圍建筑的安全。施工期間南方多雨，本基坑經(jīng)受住了雨季的考驗(yàn)，保證了結(jié)構(gòu)施工的順利進(jìn)行及周圍建筑物的安全使用，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

作者簡介：謝鎮(zhèn)南（1974—），男，廣東廣州人，本科學(xué)歷，中級(jí)工程師職稱。

畢業(yè)院校：東南大學(xué)， 現(xiàn)就職于廣東省機(jī)場管理集團(tuán)有限公司工程建設(shè)指揮部。